【手続補正書】
【提出日】平成18年5月19日(2006.5.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  被測定面の三次元形状を測定する方法であり、
設計形状データが既知の基準面を持つ基準物を回転手段により回転させると共に回転手段の回転角（θ）を測定する工程と、
互いに略直交するｘ軸とｙ軸とｚ軸を有し、ｚ軸が回転手段の回転軸に略平行に設定された測定座標系において、回転している基準面にプローブを接触させ、基準面の高さ変化（ｚ軸に沿った変化）にプローブを追従させ、回転手段の回転軸に略直交するｘ軸に沿ってプローブを移動させると共に、プローブのｘｙｚ座標（ｘ，ｙ，ｚ）を測定する工程と、
プローブのｘｙｚ座標（ｘ，ｙ，ｚ）と回転手段の回転角（θ）とから基準面の形状測定データ（ｘ，ｙ，ｚ，θ）を取得する工程と、
基準面の形状測定データ（ｘ，ｙ，ｚ，θ）をＸＹＺ直交座標系の形状測定データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換する工程と、
基準面の設計形状データと基準面の形状測定データとの間の誤差が最小となるように座標変換して基準面の測定誤差データ（Ｘ，Ｙ，ΔＺ）を算出する工程と、
基準面の測定誤差データの評価値を設計上の許容値よりも小さくするプローブのｘｙ座標の補正値（Δｘ，Δｙ）を求める工程と、
基準物に代えて被測定面を持つ被測定物を回転手段により回転させると共に回転手段の回転角（θ）を測定する工程と、
回転している被測定面にプローブを接触させ、被測定面の高さ変化（ｚ軸に沿った変化）にプローブを追従させ、プローブをｘ軸に沿って移動させると共に、プローブのｘｙｚ座標（ｘ，ｙ，ｚ）を測定する工程と、
測定座標系内のプローブのｘｙｚ座標（ｘ，ｙ，ｚ）と回転手段の回転角（θ）とから被測定面の形状測定データ（ｘ，ｙ，ｚ，θ）を取得する工程と、
被測定面の形状測定データ（ｘ，ｙ，ｚ，θ）に補正値（Δｘ，Δｙ）を実質的に加算して形状測定データを補正する工程と、
被測定面の補正された形状測定データ（ｘ＋Δｘ，ｙ＋Δｙ，ｚ，θ）をＸＹＺ直交座標系の形状測定データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換する工程とを有している、三次元形状測定方法。
【請求項２】  請求項１において、基準面は球面の一部であり、測定誤差データを算出する工程の座標変換は、基準面の設計形状データと基準面の形状測定データとを相対的にＸ軸とＹ軸とＺ軸に沿って並進移動させる変換である、三次元形状測定方法。
【請求項３】  請求項１において、基準面は平面であり、測定誤差データを算出する工程の座標変換は、平面の基準面（以下「基準平面」という）の設計形状データと基準平面の形状測定データとを相対的にＸ軸とＹ軸との周りに回転移動させると共にＺ軸に沿って並進移動させる変換である、三次元形状測定方法。
【請求項４】  請求項３において、更に、基準平面の測定誤差データの評価値を設計上の許容値よりも小さくする回転手段の回転軸と直交する面に対するプローブの測定座標系のｘ軸の傾き誤差の補正値（Ｅｘ）を求める工程と、被測定面の形状測定データ（ｘ，ｙ，ｚ，θ）に傾き誤差の補正値を実質的に加算して形状測定データを補正する工程とを有している、三次元形状測定方法。
【請求項５】  請求項３または請求項４において、更に、
設計形状データが既知の球面の一部から成る基準面（以下「基準球面」という）を持つ基準物を回転手段により回転させると共に回転手段の回転角（θ'）を測定する工程と、
基準球面とプローブの接触を維持しつつプローブを走査すると共にプローブの位置を測定する工程と、
回転している基準面にプローブを接触させ、基準面の高さ変化（ｚ軸に沿った変化）にプローブを追従させ、回転手段の回転軸に略直交するｘ軸に沿ってプローブを移動させると共に、プローブのｘｙｚ座標（ｘ'，ｙ'，ｚ'）を測定する工程と、
プローブのｘｙｚ座標（ｘ'，ｙ'，ｚ'）と回転手段の回転角（θ'）とから基準球面の形状測定データ（ｘ'，ｙ'，ｚ'，θ'）を取得する工程と、
基準球面の形状測定データ（ｘ'，ｙ'，ｚ'，θ'）をＸＹＺ直交座標系の形状測定データ（Ｘ'，Ｙ'，Ｚ'）に変換する工程と、
基準球面の設計形状データと基準球面の形状測定データとの間の誤差が最小となるように座標変換して基準球面の測定誤差データ（Ｘ'，Ｙ'，ΔＺ'）を算出する工程と、
基準球面の測定誤差データの評価値を設計上の許容値よりも小さくするプローブの測定座標系のｘ軸に対するｚ軸の直角度誤差の補正値（Ｇｚ）を求める工程と、
基準物に代えて被測定面を持つ被測定物を回転手段により回転させると共に回転手段の回転角（θ'）を測定する工程と、
回転している被測定面にプローブを接触させ、被測定面の高さ変化（ｚ軸に沿った変化）にプローブを追従させ、回転手段の回転軸に略直交するｘ軸に沿ってプローブを移動させると共に、プローブのｘｙｚ座標（ｘ'，ｙ'，ｚ'）を測定する工程と、
測定座標系内のプローブのｘｙｚ座標（ｘ'，ｙ'，ｚ'）と回転手段の回転角（θ'）とから被測定面の形状測定データ（ｘ'，ｙ'，ｚ'，θ'）を取得する工程と、
被測定面の形状測定データ（ｘ'，ｙ'，ｚ'，θ'）に測定座標系のｘ軸に対するｚ軸の直角度誤差の補正値（Ｇｚ）を実質的に加算して形状測定データを補正する工程と、
被測定面の補正された形状測定データをＸＹＺ直交座標系の形状測定データ（Ｘ'，Ｙ'，Ｚ'）に変換する工程とを有している、三次元形状測定方法。
【請求項６】  被測定面の三次元形状を測定する方法であり、
被測定面を持つ測定物を回転手段により回転させると共に回転手段の回転角（θ）を測定する工程と、
互いに略直交するｘ軸とｙ軸とｚ軸を有し、ｚ軸が回転手段の回転軸に略平行に設定された測定座標系において、ｘ座標がプラスの範囲とマイナスの範囲とにおいて、回転している被測定面にプローブを接触させ、被測定面の高さ変化（ｚ軸に沿った変化）にプローブを追従させ、回転手段の回転軸に略直交するｘ軸に沿ってプローブを移動させると共に、プローブのｘｙｚ座標（ｘ，ｙ，ｚ）を測定する工程と、
プローブのｘｙｚ座標（ｘ，ｙ，ｚ）と回転手段の回転角（θ）とから、プローブのｘ座標がプラスの範囲における被測定面の形状測定データ（ｘ，ｙ，ｚ，θ）とプローブのｘ座標がマイナスの範囲における被測定面の形状測定データ（ｘ，ｙ，ｚ，θ）を取得する工程と、
被測定面の二つの形状測定データ（ｘ，ｙ，ｚ，θ）をＸＹＺ直交座標系の形状測定データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換する工程と、
被測定面の設計形状データと被測定面の二つの形状測定データとの間の誤差が最小となるように座標変換して被測定面の形状誤差データ（Ｘ，Ｙ，ΔＺ）を算出する工程と、
プローブのｘ座標がプラスの範囲における被測定面の形状誤差データとプローブのｘ座標がマイナスの範囲における被測定面の形状誤差データとの差を算出する工程と、
被測定面の二つの形状誤差データの差の評価値を設計上の許容値よりも小さくするプローブのｘｙ座標の補正値（Δｘ'，Δｙ'）を求める工程と、
被測定面の形状測定データ（ｘ，ｙ，ｚ，θ）に補正値（Δｘ'，Δｙ'）を実質的に加算して形状測定データを補正する工程と、
被測定面の補正された形状測定データ（ｘ＋Δｘ'，ｙ＋Δｙ'，ｚ，θ）をＸＹＺ直交座標系の形状測定データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換する工程とを有している、三次元形状測定方法。
【請求項７】  被測定面の三次元形状を測定する測定機であり、
被測定面を持つ測定物を回転させる回転手段と、
回転している被測定面に接触されるプローブと、
プローブと被測定面の接触を維持しつつプローブを走査する走査手段と、
回転手段の回転角（θ）を測定する回転角測定手段と、
走査中のプローブの位置を測定する位置測定手段とを備えており、
位置測定手段は、互いに略直交するｘ軸とｙ軸とｚ軸を持つ測定座標系を有し、測定座標系はｚ軸が回転手段の回転軸に略平行に設定されており、走査手段は、プローブをｘ軸とｚ軸に沿って移動させるステージを含み、測定座標系のｘ座標がプラスの範囲とマイナスの範囲とにおいて、回転している被測定面にプローブを接触させ、被測定面の高さ変化（ｚ軸に沿った変化）にプローブを追従させ、回転手段の回転軸に略直交するｘ軸に沿ってプローブを移動させ、位置測定手段は、プローブのｘｙｚ座標（ｘ，ｙ，ｚ）を測定し、
三次元形状測定機は更に、
プローブのｘｙｚ座標（ｘ，ｙ，ｚ）と回転手段の回転角（θ）とから、プローブのｘ座標がプラスの範囲の被測定面の形状測定データ（ｘ，ｙ，ｚ，θ）とプローブのｘ座標がマイナスの範囲の被測定面の形状測定データ（ｘ，ｙ，ｚ，θ）を取得する手段と、
被測定面の二つの形状測定データ（ｘ，ｙ，ｚ，θ）をＸＹＺ直交座標系の形状測定データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換する手段と、
被測定面の設計形状データと被測定面の二つの形状測定データとの間の誤差が最小となるように座標変換して被測定面の形状誤差データ（Ｘ，Ｙ，ΔＺ）を算出する手段と、
プローブのｘ座標がプラスの範囲における被測定面の形状誤差データとプローブのｘ座標がマイナスの範囲における被測定面の形状誤差データとの差を算出する手段と、
被測定面の二つの形状誤差データの差の評価値を設計上の許容値よりも小さくするプローブのｘｙ座標の補正値（Δｘ'，Δｙ'）を求める手段と、
被測定面の形状測定データ（ｘ，ｙ，ｚ，θ）に補正値（Δｘ'，Δｙ'）を加算して形状測定データを補正する手段と、
被測定面の補正された形状測定データ（ｘ＋Δｘ'，ｙ＋Δｙ'，ｚ，θ）をＸＹＺ直交座標系の形状測定データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換する手段とを有している、三次元形状測定機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明の三次元形状測定機は、被測定面を持つ測定物を回転させる回転手段と、回転している被測定面に接触されるプローブと、プローブと被測定面の接触を維持しつつプローブを走査する走査手段と、回転手段の回転角（θ）を測定する回転角測定手段と、走査中のプローブの位置を測定する位置測定手段とを備えている。位置測定手段は、互いに略直交するｘ軸とｙ軸とｚ軸を持つ測定座標系を有し、測定座標系はｚ軸が回転手段の回転軸に略平行に設定されており、走査手段は、プローブをｘ軸とｚ軸に沿って移動させるステージを含み、測定座標系のｘ座標がプラスの範囲とマイナスの範囲とにおいて、回転している被測定面にプローブを接触させ、被測定面の高さ変化（ｚ軸に沿った変化）にプローブを追従させ、回転手段の回転軸に略直交するｘ軸に沿ってプローブを移動させ、位置測定手段は、プローブのｘｙｚ座標（ｘ，ｙ，ｚ）を測定する。三次元形状測定機は更に、プローブのｘｙｚ座標（ｘ，ｙ，ｚ）と回転手段の回転角（θ）とから、プローブのｘ座標がプラスの範囲の被測定面の形状測定データ（ｘ，ｙ，ｚ，θ）とプローブのｘ座標がマイナスの範囲の被測定面の形状測定データ（ｘ，ｙ，ｚ，θ）を取得する手段と、被測定面の二つの形状測定データ（ｘ，ｙ，ｚ，θ）をＸＹＺ直交座標系の形状測定データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換する手段と、被測定面の設計形状データと被測定面の二つの形状測定データとの間の誤差が最小となるように座標変換して被測定面の形状誤差データ（Ｘ，Ｙ，ΔＺ）を算出する手段と、プローブのｘ座標がプラスの範囲における被測定面の形状誤差データとプローブのｘ座標がマイナスの範囲における被測定面の形状誤差データとの差を算出する手段と、被測定面の二つの形状誤差データの差の評価値を設計上の許容値よりも小さくするプローブのｘｙ座標の補正値（Δｘ'，Δｙ'）を求める手段と、被測定面の形状測定データ（ｘ，ｙ，ｚ，θ）に補正値（Δｘ'，Δｙ'）を加算して形状測定データを補正する手段と、被測定面の補正された形状測定データ（ｘ＋Δｘ'，ｙ＋Δｙ'，ｚ，θ）をＸＹＺ直交座標系の形状測定データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換する手段とを有している。